TX
Tianyu Xie
Author with expertise in Fiber Reinforced Concrete in Civil Engineering
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
14
(29% Open Access)
Cited by:
919
h-index:
30
/
i10-index:
68
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Mechanical and Durability Properties of Recycled Aggregate Concrete: Effect of Recycled Aggregate Properties and Content

Togay Ozbakkaloglu et al.Nov 28, 2017
The use of recycled concrete aggregates as an alternative aggregate material in concrete has been studied over the past two decades. It is now recognized that the recycled aggregate concrete (RAC), where natural aggregates are replaced with recycled concrete aggregates, is a promising technology for conserving natural resources and reducing the environmental impact of concrete. This paper presents a study on mechanical and durability properties of concretes manufactured with recycled aggregates of different sizes and contents. A total of 14 batches of RACs were manufactured. Tests were undertaken to establish the compressive strength, elastic modulus, flexural strength, splitting tensile strength, workability, drying shrinkage, and water absorption of each batch. Test parameters comprised the recycled aggregate replacement ratio, size of coarse aggregates, and mixing method used in the preparation of concrete. The results indicate that the compressive strength is not the only decisive factor on mechanical and durability-related properties of RACs. It is shown that the properties of different RAC mixes of the same compressive strength are affected by the size and content of the coarse aggregates.
0

Thermoelectric engineered cementitious composites with low thermal conductivity for efficiency improvement of buildings

Hongyu Ran et al.Jun 6, 2024
Thermoelectric cement-based materials are getting noticed for their ability to convert heat into electricity and reduce surface temperatures. This study developed thermoelectric ultra-lightweight engineered cementitious composites (ULW-ECC) with low thermal conductivity (0.478 – 0.668 W/(mK)) and low density (1003 – 1157 kg/m3). Carbon fibre (CF) of varying lengths (1 – 20 mm) and concentrations (0, 0.5, and 1.0 vol%) were incorporated, and the mechanical, electrical conductivity and thermoelectric performance of the composite were thoroughly examined. Additionally, the impact of saturation and drying treatment on thermoelectric conversion efficiency was assessed. The results revealed that the inclusion of mineral admixtures and fly ash cenospheres within the composite could decrease the content of OH– ions in pore solution due to the pozzolanic effect. This phenomenon led to the creation of a high-performance p-type ionic thermoelectric effect, with a Seebeck coefficient of 3.14 mV/℃. Moreover, treatments involving saturation and drying were found to respectively enhance and diminish conversion efficiency. Incorporating CF into ULW-ECC generates an ionic-electronic thermoelectric effect through the collaborative interaction of metal cations and positive hole carriers from both the pore solution and CF, respectively. Thermoelectric conversion efficiency varied with CF length and dosage, with a peak improvement in the Seebeck coefficient reaching 5.9 mV/℃. However, a sharp decline occurred when a continuous conductive network was formed
0
Citation2
0
Save
0

Comparative sustainability and seismic performance analysis of reinforced conventional concrete and UHPC bridge piers

Tengfei Xu et al.Jun 25, 2024
Ultra-high performance concrete (UHPC) boasts excellent mechanical properties, but it comes at a high cost and has a significant environmental impact. This study conducts a comprehensive life-cycle analysis (LCA) on reinforced concrete bridge piers to investigate the environmental implications of integrating conventional concrete (CC) and UHPC in seismic design. The analysis covers both materials and members. At the material level, the global warming potential (GWP) from UHPC manufacturing is calculated using a comprehensive database that includes UHPC mixture details, fiber quantity, geometry, mixing and curing processes, loading age, and compressive strength. At the member level, seismic performance is assessed through capacity-to-demand ratios of strength and ductility. A total of 1280 CC and 2240 UHPC bridge piers are virtually tested with comparable functional unit values, and their GWPs are calculated. The study reveals a proportional relationship between GWP per m3 of UHPC manufacturing and its compressive strength. The GWP of CC and UHPC piers designed using the strength-based approach increases with the capacity-to-demand ratio. When the capacity-to-demand ratio is relatively large, the GWP exhibits rapid nonlinear growth. Adding more reinforcement to achieve a higher capacity-to-demand ratio is inefficient. Moreover, both CC and UHPC piers designed using the ductility-based approach show no strong correlation between GWP and the capacity-to-demand ratio. Surprisingly, using a higher grade of UHPC does not improve seismic resistance; instead, it leads to increased GWP. Effective strategies, such as reducing cross-sectional area and increasing the reinforcement ratio, prove beneficial in enhancing material efficiency and reducing GWP. Additionally, the utilization of a specific pipe section enhances material efficiency, improves seismic resistance, and results in lower GWP.
0
Paper
Citation1
0
Save
0

Association between Weight-Adjusted Waist Index and Depression in NAFLD: the modulating roles of sex and BMI

Jingwen Zhang et al.Nov 20, 2024
The Weight-Adjusted Waist Index (WWI) is a novel indicator of obesity that accurately reflects body composition. However, the association between WWI and depression in patients with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) remains unclear. This study aims to explore this relationship through a nationally representative cross-sectional analysis. This study included adult participants diagnosed with NAFLD from NHANES 2017–2020. WWI was calculated as the waist circumference (cm) divided by the square root of body weight (kg). NAFLD diagnosis relied on vibration-controlled transient elastography (VCTE) with a controlled attenuation parameter (CAP) exceeding 248 dB/m to indicate hepatic steatosis. Depression was assessed using the Patient Health Questionnaire-9 (PHQ-9), with scores ≥ 10 indicating the presence of major depression. After adjusting for all covariates, a significant positive association was found between WWI and depression in NAFLD (OR = 1.725, 95% CI: 1.442–2.063, p < 0.00001), with a dose-response relationship indicated by restricted cubic spline analysis. The association was stronger in men and lean/normal weight NAFLD patients. Adjusting further for BMI did not alter these findings (OR = 1.643, 95% CI: 1.357–1.989, p < 0.00001). BMI's association with depression was negated after adjusting for WWI. WWI had a positive association with depression in NAFLD, independent of BMI. This association was more pronounced in men and lean/normal weight NAFLD. These findings suggest that WWI may be a novel indicator of depression in NAFLD and potentially valuable in depression prevention.
0
Citation1
0
Save
0

A refined model for the flexural behavior of reinforced UHPC members under sustained loading

Ziyang Zhang et al.Jun 6, 2024
The long-term behavior of reinforced Ultra-High Performance Concrete (UHPC) members is significantly influenced by UHPC's creep properties. To predict the long-term performance of structural members, it is essential to have both a material-level creep model and a constitutive model for structural analysis. This paper presents a refined model for the long-term performance of UHPC, incorporating critical nonlinear deformation mechanisms: instantaneous damage, plastic strain, creep strain, and time-dependent damage. The constitutive model for instantaneous damage and plastic strain mechanisms is based on experimental data from short-term cyclic loading tests on UHPC specimens. Additionally, the creep strain components and time-dependent damage evolution laws are derived from well-established linear and nonlinear creep models, validated for cementitious materials through extensive research. The model parameters were meticulously calibrated using creep damage test results from UHPC. The validation process included linear and nonlinear creep tests on UHPC cylinders under sustained stress levels ranging from 0.2fc to 0.66fc, creep failure tests on UHPC cylinders under sustained stress levels from 0.85fc to 0.95fc, and long-term bending tests of reinforced UHPC beams under sustained load. In the linear and nonlinear creep tests, comparison between the calculated ultimate creep coefficients and the experimental results demonstrates the model's validity under low and moderate stress levels. In the creep failure test, a comparative analysis of strain evolution and creep lifetime between experimental and model results confirms the model's validity under high sustained stress levels. Similarly, during the long-term bending test, simulated time-dependent displacement and compressive strain show good agreement with the experimental data, confirming the model's accuracy in predicting the long-term performance of reinforced UHPC members. Furthermore, to streamline the constitutive model, the instantaneous damage effect was simplified and ultimately neglected. A comparison of simulation results between the original model and the simplified version demonstrates that disregarding the instantaneous damage effect is a safe approach for practical engineering applications.
Load More